Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2015. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2015-10-29T13:12:09Z No. of bitstreams: 1 2015_QueiladaSilvaFerreira.pdf: 2248312 bytes, checksum: de1d44ee9918c402fbd1683a5a2a94e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-10-29T13:47:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_QueiladaSilvaFerreira.pdf: 2248312 bytes, checksum: de1d44ee9918c402fbd1683a5a2a94e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-29T13:47:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_QueiladaSilvaFerreira.pdf: 2248312 bytes, checksum: de1d44ee9918c402fbd1683a5a2a94e2 (MD5) / Neste trabalho a técnica de espalhamento Raman intensificado por superfície (Surface Enhanced Raman Spectroscopy - SERS) foi utilizada no estudo de carreadores nanoparticulados de fármacos baseados em nanopartículas magnéticas (NPMs) e poliméricas. Para isso, filmes nanoestruturados de prata, obtidos por eletrodeposição, foram usados como substratos SERS ativos. Os fármacos utilizados foram: Rifampicina (RIF) e Selol, adsorvidos à superfície das NPs de magnetita e Itraconazol (ITZ) carregado em nanopartículas de PLGA (ITZ@PLGA-nano). A estabilidade fotoquímica da RIF assim como a estabilidade do ancoramento das moléculas de Selenitotriglicerídeos (Selol) após aquecimento por campo magnético alternado também foram investigados. Além da técnica SERS as técnicas de MET, MEV, FTIR, Uv/Vis, potencial Zeta (ζ) e Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS) foram empregadas na caracterização das amostras. Os dados SERS mostraram que o ancoramento das moléculas de RIF e de Selol à superfície das NPs de magnetita, pré-cobertas com uma bicamada de Ácido Láurico (AL), ocorre em ambos os casos por meio da ligação do grupo carboxilato externa à bicamada de AL com o grupo OOSeO, para caso da molécula de Selol e, com o nitrogênio piperazina adjacente ao nitrogênio imina para o caso da molécula de RIF. Adicionalmente, foi verificado que a molécula de RIF é menos susceptível a degradação fotoquímica enquanto adsorvida sobre a superfície das NPs e que em torno de 50% do teor inicial das moléculas de Selol permanecem ancoradas à superfície das NPs após aquecimento por campo magnético alternado. Com relação ao sistema ITZ@PLGA-nano, verificou-se, que diferentemente do ITZ livre (ITZ+PLGA-nano), o ITZ carregada pelas NPs de PLGA não se adsorve à superfície do filme de prata em virtude do impedimento estérico provocado pelo PLGA. Por outro lado, as mudanças espectrais observadas entre o espectro Raman do ITZ pó e espectro SERS da amostra ITZ+PLGA-nano estão associadas com a adsorção da molécula de ITZ à superfície do filme de prata nanoestruturado por meio da interação do nitrogênio heterocíclico do ITZ com os átomos de Ag do substrato. Além do mais, as evidências espectrais mostraram que, ao ser adsorvida à superfície do filme prata, a molécula de ITZ se orienta paralelamente à superfície de prata. / In this work, the technique of Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) was used in the study of nanoparticle drug carriers based on magnetic nanoparticles (MNPs) and polymeric nanoparticles. For this purpose, silver nanostructured films obtained by electrodeposition were used as SERS active substrates. The drugs used were: Rifampicin (RIF) and Selol, adsorbed onto the surface of the magnetite NPs, and Itraconazole (ITZ) loaded in PLGA nanoparticles (ITZ@PLGA-nano). The photochemical stability of the RIF and the stability of the anchoring of Selol molecules after heating with an alternating magnetic field were investigated. In additional to the SERS technique, TEM, SEM, FTIR, UV/Vis , Zeta potential (ζ) and Dynamic Light Scattering (DLS) techniques were used to characterize the samples. The SERS data showed that the anchoring of the RIF and Selol molecules onto the surface of the magnetite NPs, pre-coated with a bilayer of Lauric Acid (LA) occurs in both cases with the binding of the external carboxylate group of LA-bilayer with the OOSeO group in the case of Selol molecule and with the piperazine nitrogen adjacent to the imine nitrogen in the case of RIF molecule. Additionally it, has been found that the RIF molecule is less susceptible to photochemical degradation while adsorbed onto the surface of the NPs and around 50% of the initial content of Selol molecules remain anchored to the surface of the NPs, after heating by an alternating magnetic field. In respect to the ITZ@PLGA-nano system it was verified that, unlike free ITZ (ITZ+PLGA-nano), ITZ loaded PLGA NPs do not adsorb to the silver film surface due to the steric hindrance caused by the PLGA. On the other hand, the spectral changes observed between the Raman spectra of the ITZ powder and SERS spectrum of the ITZ+PLGA-nano sample, were associated with the adsorption of an ITZ molecule onto the surface of the nanostructured silver film through interaction of the ITZ heterocyclic nitrogen with Ag atoms from the substrate. Moreover, spectral evidence demonstrated that when an ITZ molecule is adsorbed onto the surface of the silver film, it is oriented parallel to the silver surface.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-11T17:37:17Z No. of bitstreams: 1 2015_WagnerMoreiraPinheiro.pdf: 4778140 bytes, checksum: 8910c0c4d4de86dbdc512aec3acd9cda (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-12T13:59:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_WagnerMoreiraPinheiro.pdf: 4778140 bytes, checksum: 8910c0c4d4de86dbdc512aec3acd9cda (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-12T13:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_WagnerMoreiraPinheiro.pdf: 4778140 bytes, checksum: 8910c0c4d4de86dbdc512aec3acd9cda (MD5) / O estudo de novos fármacos e a otimização dos processos de biodistibuição, tem sido alvo de diversos estudos em nanobiotecnologia, com essa abordagem o presente trabalho tem como principal objetivo interligar o sistema microscópio, advindo de polímeros naturais e de berberina, que formaram microesferas, com nanopartículas de ouro obtidas a partir da metodologia modificada de Turchevich. No sistema de nanopartículas de ouro foi associado antibiótico citostático doxorrubicina, sendo esta associação realizada por duas metodologias: associação eletrostática junto as cargas de íons citrato na superfície da partícula de ouro; ou por acoplamento EDC/NHS do fármaco a superfície modificada das nanopartículas de ouro pelo THPAL. Os sistemas micro e nanoestruturados foram avaliados frente a características físico-químicos tais como: distribuição de tamanho, potencial zeta, analises térmicas, análises espectroscópicas de absorção na região Uv-vis, infravermelho com transformada de Fourie e análises de estrutura morfológica utilizando microscopia eletrônica de transmissão e varredura. Os resultados obtidos com ambos os sistemas micro e nanoestruturado isoladamente e associados mostraram que os sistemas mistos obtidos são promissores para o carreamento de fármacos. As microesferas apresentaram diâmetro médio de 0,65 mm quando secas e entumescidas de 0,85 mm, com parâmetros físico-químicos medidos (0,25 ± 0,05) fração de água retida, (30,15 ±10,6%) percentual de hidratação, (24,55±5,3%) inchaço e 1,25 ± 0,05 difusão. As análises térmicas dos sistemas mistos contendo ou não AuNPs mostraram ter transição vítrea no geral até a temperatura de 80ºC e que há uma diferença entre os sistemas que contem AuNP quanto a perda de massa (TGA). / The study of new drugs and the optimization of biodistribution processes, has been the subject of several studies in nanobiotechnology, with this approach the present work aims to link the microscope system, arising from natural polymers and berberine, which formed microspheres with gold nanoparticles obtained from Tuchevich methodology. In the gold nanoparticles system has been associated antineoplastic antibiotic, doxorubicin citrate particles and particles coupled to THPAL and covalently linked to doxorubicin. Were preparation of the systems evaluated the physicochemical and morphological parameters, such as, size, zeta potential, simultaneous differential thermal and thermogravimetric, electronic absorption spectra in the UV-vis region, FTIR transform infrared Fourier electronic microscopy scanning and transmission. The results obtained with both micro- and nanostructured systems and associated alone showed that the obtained mixed systems are promising for the carrying of drugs. The microspheres had an average size of 0.65 mm and 0.85mm, with measured physical and chemical parameters (0.25 ± 0.05) retained water fraction (30.15 ± 10.6%) hydration percentage (24.55 ± 5.3%) swelling and 1.25 ± 0.05 diffusion. The thermal analysis of mixed systems with or without AuNPs shown to have glass transition in general until the temperature of 80ºC and that there is a difference between the systems containing AuNP as the weight loss (TGA).

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC, para obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde. / Tendinous injury is frequent in athletes and different work activities that involve repetitive movements. Among the several therapy strategies developed to treat musculoskeletal injury are the therapeutic ultrasound therapy (TPU) and electric current. When used in transdermal transport of medicinal drugs, TPU is called phonophoresis. In iontophoresis, the transport of drugs takes place by electrophoresis. Gold nanoparticles (GNP) have anti-inflammatory properties and also act as drug transporters. The present study measured the levels of interleukin 1-â (IL-1â) and tumor necrosis factor á (TNF-á) in acute injury of the calcaneal tendon of rats treated with GNP and GNP in association withdiethylammonium diclofenac (DFDA) by phonophoresis and iontophoresis. In total for the two experiments 105 male Wistar rats were used, divided in groups (n=15). For the experiment using phonophoresis were four groups: Group 1 (non-treated injury); Group 2 (injury treated with DFDA via phonophoresis); Group 3 (injury treated with DFDA via iontophoresis); Group 4 (injury treated with GNP via phonophoresis). For the experiment using iontophoresis were also four groups, with the control group was the same in both experiments: Group 2 (injury treated with GNP via iontophoresis); Group 3 (injury treated with GNP + DFDA via phonophoresis); Group 4 (injury treated with GNP + DFDA via iontophoresis). Cytokine concentrations were measured by immunoblotting. A significant decrease was observed in IL-1â and TNF-á expression in groups treated with phonophoresis and iontophoresis associated to DFDA and GNP, in comparison to untreated rats challenged with injury. The levels of both cytokines at the end of the treatment did not statistically differ against Group 1. The results demonstrate that GNP associated to DFDA and intradermally administered by iontophoresis and phonophoresis reduce IL-1â and TNF-á levels during the acute phase of tendinopathy. / Lesões tendinosas são frequentes em atletas ou atividades profissionais que envolvam trabalho repetitivo. Dentre as diversas terapias disponíveis para o tratamento de lesões musculoesqueléticas agudas destacam-se a terapia ultrassônica (UST) e as correntes elétricas. A UST, quando utilizada para o transporte transdermal de fármacos é denominada fonoforese. Na iontoforese o transporte medicamentoso transcutâneo ocorre por eletroforese. Nanopartículas de ouro (GNP) exibem propriedades antiinflamatórias e de agente transportador de fármacos. O objetivo deste trabalho foi medir os níveis de interleucina 1-â (IL-1â) e fator de necrose tumoral á (TNF-á) na lesão aguda do tendão do calcâneo em ratos submetidos à administração de GNP isoladas ou associadas à diclofenaco dietilamônio (DFDA) por fonoforese e iontoforese. Foram usados, no total para os dois experimentos, 105 ratos Wistar machos, divididos em grupos com quinze ratos em cada. Para o experimento utilizando fonoforese foram quatro grupos: Grupo 1 – Grupo lesão sem tratamento. Grupo 2 – Grupo lesão tratado com DFDA via fonoforese. Grupo 3 – Grupo lesão tratado com DFDA via iontoforese. Grupo 4 – Grupo lesão tratado com GNP via fonoforese. Já para o experimento utilizando a iontoforese também foram quatro grupos, sendo que o grupo controle foi o mesmo nos dois experimentos: Grupo 2 – Grupo lesão tratado com GNP via iontoforese. Grupo 3 – Grupo lesão tratado com GNP + DFDA via fonoforese. Grupo 4 – Grupo lesão tratado com GNP + DFDA via iontoforese. As concentrações das citocinas foram mensuradas por immunoblott. Observou-se uma significativa redução na expressão da IL-1â e TNF-á nos grupos tratados por fonoforese e iontoforese associando DFDA e GNPs em relação ao grupo lesão sem tratamento. Os níveis observados de ambas as citocinas ao final do tratamento não mostrou diferença significativa ao grupo 1. Este trabalho demonstrou que GNP associadas ao DFDA administrados via transdermal por iontoforese e fonoforese reduzem os níveis de IL-1â e TNF-á na fase aguda da tendinopatia.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC para obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde. / Endotoxin-induced uveitis (EIU) is characterized by leukocyte infiltration, breakdown of the blood-ocular barrier, and retinal cell death. In this context, vascular endothelial growth factor (VEGF) has been implicated in the pathophysiology of the disease and directly contributes to the retinal vascular hyperpermeability. Gold nanoparticles (GNP) exerted antiangiogenic activities and subsequently reduced macrophage infiltration and inflammation in animal models of arthritis and retinopathy of prematurity. The precise modes of action anti-inflammatory of the GNP in uveitis have not been clarified, but we believe that the TLR4-NFκB signaling pathway is involved in the process since recent research suggests that TLR4 signaling pathways might be involved in the pathogenesis of uveitis. Therefore, this study evaluates the effects of gold nanoparticles in EIU in rats. Adult male Wistar rats were divided into five groups: saline + saline, LPS + saline, LPS + prednisolone, LPS + gold salt (GS) and LPS + gold nanoparticle (GNP). Two hours after LPS administration, prednisolone acetate 1%, GS and GNP were topically applied to both eyes of rats and repeated every 6 hours for 24 hours. After 24 hours rats were anesthetized and aqueous humor was sampled aspirated bilaterally with a 30-G needle and the irides and retina were removed under a microscope viewing. As an index of neutrophil infiltration it was measured myeloperoxidase activity in the aqueous humor. Irides oxidative damage was determined by the measure of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and protein carbonyl content. The levels of VEGF and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) were measured using the ELISA assay. Levels of VEGF receptor 2 (VEGFR2), TLR4 and NF-κB were determined by Western bloting. The administration of LPS induced eye inflammatory response characterized by an increase in aqueous humor TNF-α and myeloperoxidase, by increase retinal levels of VEGF and by irides oxidative damage. All these parameters were decreased by the administration of GNP, except levels VEGF in the retina. Since the inflammatory response secondary to LPS administration depends, in part, to the activation of the TLR4-NF-κB and VEGF pathways we demonstrated here that a potential mechanism to explain the GNP effects was the decrease on TLR4 content and NF-κB activation. These findings suggest that topical GNP decreases intraocular inflammation and oxidative damage by interfering in the TLR4-NF-κB pathways, but not by inhibiting VEGF signaling. / A uveíte induzida pela administração de endotoxina (EIU) é caracterizada por infiltração de leucócitos, quebra da barreira hemato-ocular e morte das células da retina. Neste contexto, o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) está implicado na fisiopatologia da doença e contribui diretamente para a hipermeabilidade vascular na retina. As nanopartículas de ouro (GNP) exercem atividades anti-angiogênicas e reduzem a infiltração de macrófagos subsequentemente reduzindo a inflamação em modelos animais de artrite e retinopatia da prematuridade. O mecanismo exato de ação anti-inflamatório das GNP na uveíte ainda não é conhecido, mas acreditamos que a via de sinalização TLR4-NFκB esteja envolvida no processo já que recentes pesquisas sugerem que a via de sinalização TLR4 pode estar envolvida na patogênese da uveite. Por isso este estudo avalia os efeitos das nanopartículas de ouro em EIU em ratos. Ratos adultos machos Wistar foram divididos em cinco grupos: salina + salina, LPS + salina, LPS + prednisolona, LPS + sal de ouro (GS) e LPS + nanopartícula de ouro (GNP). Duas horas após a administração do LPS, o acetato de prednisolona a 1%, GS e GNP foram aplicados topicamente em ambos os olhos dos ratos e repetido a cada 6 horas durante 24 horas. Após 24 horas os ratos foram anestesiados e amostras do humor aquoso foram aspiradas bilateralmente com uma agulha 30-G e as íris e a retina foram removidas sob a visualização de um microscópio. A atividade da mieloperoxidase no humor aquoso foi medida como um índice de infiltração de neutrófilos. Os danos oxidativos foram determinados pela medida de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e proteína carbonil. Os níveis de VEFG e fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) foram medidos utilizando o ensaio ELISA. Os níveis de receptor 2 de VEGF (VEGFR2), TLR4 e NF-κB foram determinados por Western bloting. A administração de LPS induziu uma resposta inflamatória no olho caracterizada por um aumento de TNF-α e mieloperoxidase no humor aquoso, de VEGF na retina e pelo dano oxidativo na íris. Todos estes parâmetros foram reduzidos pela administração da GNP, exceto os níveis de VEGF na retina. Uma vez que a resposta inflamatória secundária a administração do LPS depende, em parte, da ativação da via TLR4-NFκB e do VEGF, nós demonstramos aqui que o potencial mecanismo para explicar os efeitos da GNP foi diminuir a ativação nos níveis de TLR4 e NFκB. Estes achados sugerem que a GNP tópica diminuem a inflamação intraocular e os danos oxidativos por interferir nas vias TLR4-NFκB, mas não por inibir a sinalização de VEGF.

Orientador: Débora de Barros Barbosa / Banca: Valentim Adelino Ricardo Barão / Banca: Emerson Rodrigues de Camargo / Banca: Sandra Helena Penha de Oliveira / Banca: Daniel Galera Bernabé / Resumo: O objetivo deste estudo foi investigar o efeito de diferentes soluções coloidais de nanopartículas de prata sobre a viabilidade celular de fibroblastos (linhagem L929) e sobre a resposta inflamatória de tecido subcutâneo de ratos. Nanopartículas de prata (SNP) com tamanho médio de 5 nm foram sintetizadas através da redução do nitrato de prata pelo citrato de sódio e estabilizadas com amônia (SNP-A) ou polivinilpirrolidona (SNP-P). Para avaliar a viabilidade celular, células L929 foram expostas SNP e agentes estabilizantes (amônia (NH3) e polivinilpirrolidona (PVP)) (0,1 - 100 μg/mL), e após 6, 24 e 48 h foi realizado o ensaio de citotoxicidade celular pelo método do MTT. A resposta tecidual foi realizada com tubos de polietileno contendo SNP (1.0 μg/mL; 540 μg/mL) e agentes estabilizantes (NH3 0.13 x 10-3 mol/L e PVP 0.19 g/L) implantados no tecido conjuntivo dorsal de ratos Wistar por 7, 15, 30, 60 e 90 dias. Os espécimes foram corados com hematoxilina e eosina e foram realizadas avaliações qualitativa e quantitativa. SNP inibiram a viabilidade celular no teste in vitro de maneira concentração-dependente. SNP-A foram mais tóxicas para L929 que as partículas estabilizadas com PVP. O exame histológico mostrou que SNP 540 μg/mL induziram reação tecidual significantemente mais intensa em 30 e 60 dias comparado aos grupos controles (solução fisiológica 0,9% e fibrina) nos mesmos períodos. As respostas inflamatórias causadas por SNP 1,0 μg/mL, NH3 0,13 x 10- 3 mol/L e PVP 0,19 g/L foram similares aos controles em todos os períodos experimentais. Foi possível concluir que a exposição à SNP reduziu a viabilidade de células L929 de maneira concentração-dependente. O tipo de agente estabilizante interferiu na citotoxicidade sendo SNP-A mais tóxica para L929. Ambos ... / Abstract: The aim of this study was to investigate the effect of different colloidal silver nanoparticles on cell viability of mouse fibroblasts (cell line L929) and on the subcutaneous connective tissue reaction of rats. Silver nanoparticles (SNP) of average size 5 nm were synthesized by the reduction of silver nitrate through sodium citrate and were stabilized with ammonia (SNP-A) or polyvinylpyrrolidone (SNP-P). To evaluate the cell viability, L929 cell were exposure to silver nanoparticles (0.1-100 μg/mL), and after 6, 24 and 48h MTT assay was performed. The tissue reaction was carried out with polyethylene tubes containing silver nanoparticles (1.0 μg/mL; 540 μg/mL) implanted in the dorsal connective tissue of Wistar rats for 7, 15, 30, 60, and 90 days. The specimens were stained with hematoxylin and eosin and qualitative and quantitative evaluations of the reaction were carried out. Silver nanoparticles inhibited the cell viability in the in vitro test in a concentration-dependent manner. SNP-A were more toxic to L929 than particles stabilized with polyvinylpyrrolidone (PVP). Histological examination showed that SNP at 540 μg/mL induced significant tissue reaction on 30 and 60 days after implantation compared to the controls groups (fibrin and saline 0.9%) at the same periods. The inflammatory responses caused by SNP at 1.0 μg/ml, NH3 at 0.13 x 10-3 mol/L and PVP at 0.19 g/L solutions were similar to the controls groups in all experimental periods. It was possible to conclude that SNP exposure decreased the viability of L929 cells in a concentration-dependent manner. The type of stabilizing agent interfered on the cytotoxicity of SNP being SNP-A more toxic to L929. Also, both colloidal silver nanoparticles (SNP-A and SNP-P) at 540 μg/mL induced significant inflammatory response in rat's subcutaneous tissue. / Doutor

Submitted by Sabrina Alessio Camacho null (sabrina.alessio@gmail.com) on 2018-02-28T15:16:28Z No. of bitstreams: 1 Tese_Sabrina Alessio Camacho.pdf: 5079527 bytes, checksum: 10f4f3ced26424a88ddd35b29e074c25 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-02-28T18:45:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camacho_sa_dr_bauru.pdf: 5079527 bytes, checksum: 10f4f3ced26424a88ddd35b29e074c25 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T18:45:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camacho_sa_dr_bauru.pdf: 5079527 bytes, checksum: 10f4f3ced26424a88ddd35b29e074c25 (MD5) Previous issue date: 2018-01-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho abrange a síntese de nanopartículas metálicas com propriedades plasmônicas específicas incorporadas a filmes finos nanoestruturados de moléculas de interesse, como metaloporfirinas e outras. Nanopartículas de ouro (AuNPs 16 nm) foram incorporadas a filmes Langmuir-Blodgett (LB) de metaloporfirina visando o efeito SERS (espalhamento Raman amplificado em superfície). A incorporação das AuNPs se deu por codeposição, a partir das interações entre as AuNPs (presentes na subfase do filme de Langmuir) e as moléculas de metaloporfirina (espalhadas na interface ar/água). Nanopartículas de ouro recobertas com sílica (Au-SHINs), com tamanhos diferentes (40 e 100 nm) e mesma espessura de recobrimento (10 nm), também foram incorporadas em filmes LB e em solução aquosa visando o efeito SEF (fluorescência amplificada em superfície). Três variáveis foram aplicadas para aumentar a fluorescência: tamanho de nanopartícula, agregação e temperatura da amostra. Resultados teóricos e experimentais mostraram que as Au-SHINs 100 nm apresentam uma intensidade de amplificação cerca de 3 vezes maior e um espalhamento 2 ordens de grandeza maior que as Au-SHINs 40 nm, levando a maiores fatores de amplificação (EF). Além disso, a agregação das Au-SHINs com eletrólito e a diminuição da temperatura da amostra também resultou em maiores EF. Visando uma aplicação ambiental, AuNPs 100 nm e Au-SHINs 100 nm recobertas com 4 nm de sílica foram aplicadas na detecção do herbicida ametrina. Soluções etanólicas com concentração de 10-5 mol/L em coloides de AuNPs e Au-SHINs foram detectadas via SERS. Já em cana-de-açúcar, a detecção foi possível somente com AuNPs, porém, com concentrações no intervalo de 10-4 a 10-8 mol/L, sendo 5,3 x 10-8 mol/L o limite máximo de resíduos de ametrina permitido em produtos agrícolas. Visando uma aplicação biológica, Au-SHINs 100 nm recobertas com 10 e 4 nm de sílica foram utilizadas na fabricação de SEF e SERS tags, respectivamente, para detecção dos antígenos IgM e do vírus da Zika em plataformas de imunoensaio. Os limites de detecção alcançados foram de 5,0 e 12,5 ng/mL para os antígenos IgM e Zika, respectivamente. Neste último caso foi possível a distinção com antígenos da Dengue, evitando a reatividade cruzada, um entrave freqüentemente encontrado em ensaios de diagnóstico da Zika. / The present work covers the synthesis of metallic nanoparticles with specific plasmonic properties incorporated into nanostructured thin films of target molecules, as metalloporphyrins and others. Gold nanoparticles (AuNPs 16 nm) were incorporated into Langmuir-Blodgett (LB) films of metalloporphyrin aiming the SERS effect (surface-enhanced Raman spectroscopy). AuNPs were incorporated by co-deposition, taking advantage of the interaction between the AuNPs (in the Langmuir film subphase) and the metalloporphyrin molecules (sprayed at the air/water interface). Gold shell-isolated nanoparticles (Au-SHINs), with different sizes (40 and 100 nm) and same silica shell thickness (10 nm), were also incorporated into LB films and in aqueous solution targeting the SEF effect (surface-enhanced fluorescence). Three variables were applied to increase the fluorescence: size of nanoparticle, aggregation and sample temperature. Theoretical and experimental results showed that the Au-SHINs 100 nm have an enhancement intensity about 3 times higher and a scattering 2 orders of magnitude higher than the Au-SHINs 40 nm, leading to higher enhancement factors (EF). Besides, the aggregation of Au-SHINs with electrolyte and the sample temperature decreased also resulted to higher EF. Aiming an environmental application, AuNPs 100 nm and Au-SHINs 100 nm coated with 4 nm of silica were applied to detect the herbicide ametryn. Ethanolic solution with concentration of 10-5 mol/L in AuNPs and Au-SHINs colloids were detected via SERS. While in sugar cane, the detection was only possible with AuNPs, however, with concentrations at the range from 10-4 to 10-8 mol/L, being 5.3 x 10-8 mol/L the maximum residual limit of ametryn allowed in agricultural products. Aiming a biological application, Au-SHINs 100 nm coated with 10 and 4 nm of silica were used in the development of SEF and SERS tags, respectively, for detecting IgM and Zika virus antigens on immunoassay platforms. The limits of detection were 5.0 and 12.5 ng/mL for IgM and Zika antigens, respectively. In the latter, it was possible the distinction with Dengue antigens, preventing the cross-reactivity, an obstacle frequently found in diagnostic assays of Zika. / 2013/01897-4

Neste trabalho, foi realizada a moagem a úmido de pó de sílica (quartzo) até o nível de nanopartículas. Foi estabelecida uma estratégia de trabalho na qual um máximo de eficiência é alcançado. A eficiência de moagem está relacionada com o menor tamanho de partícula obtido, com a menor energia consumida, em um menor tempo de moagem, com consequente menor custo. O método de trabalho adotado inicia com a escolha do equipamento mais adequado para as faixas de tamanho de partícula inicial e final. Dentre um universo de sistemas de moagem existentes, estabeleceu-se uma fronteira de moagem, onde dois tipos de moinho foram selecionados: o moinho de bolas e o moinho agitador de esferas. Foi determinada a energia específica para cada sistema de moagem utilizado, bem como o tempo de moagem. Foi demonstrado como o tamanho de partícula varia em função da energia específica consumida, bem como os principais parâmetros do processo que influenciam nessa relação. Os resultados obtidos (curvas de moagem) mostraram concordância com o modelo matemático de Kwade; Blecher; Schwedes, 1996. Fez-se então um estudo comparativo da energia específica e do tempo de moagem do moinho de bolas e do moinho agitador de esferas, sendo que o moinho agitador de esferas apresentou os melhores resultados. O tempo de moagem foi de 1 h e a energia específica consumida de 2.500 kJ/kg, contra 60 h e 200.000 kJ/kg no moinho de bolas, para um mesmo tamanho final de partícula de 600 nm. Foram identificadas as variáveis mais importantes, em moagem de alta energia, em moinhos agitadores de esferas. A fim de descrever o processo de moagem e otimizá-lo, foram utilizados os parâmetros fundamentais “energia de stress” (stress energy), e energia específica. Por meio de análise econômica, foram obtidos os custos energéticos mínimos para três diferentes velocidades de moagem (e diferentes potências): R$ 2,00/kg e R$ 6,00/kg, a 4000 rpm, para tamanho final de partícula requerido de 300 nm e 150 nm, respectivamente. Após 5,5 h de processo, foi identificado um tamanho de partícula com limite aparente de moagem de 133 nm. A busca da eficiência energética foi o principal foco desta pesquisa, diferentemente da maioria dos trabalhos anteriores, que focaram na busca da menor partícula. Com a manipulação do pH da suspensão aumentou-se a eficiência de moagem em ~18%, principalmente pelo aumento das forças repulsivas entre as partículas de quartzo e as esferas de zircônia. A dependência da área superficial específica das partículas foi investigada, em função da energia específica consumida, mostrando-se que o processo de moagem coloidal é linearmente proporcional a esta grandeza. Após 3 horas de moagem, foi atingida uma área superficial específica de 30 m2/g, o que corresponde a uma área específica até 3 vezes maior do que os valores disponíveis na literatura. O diâmetro esférico equivalente de 75 nm foi obtido para essa área superficial específica. Este diâmetro equivalente representa e caracteriza o conjunto de partículas que possuem esta área de superfície específica e serve como indicador da eficiência de moagem. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-11-16T17:36:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Luiz Brunatto.pdf: 2384305 bytes, checksum: d84a8fc28cd2043e7c944bcf795c120f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-16T17:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Luiz Brunatto.pdf: 2384305 bytes, checksum: d84a8fc28cd2043e7c944bcf795c120f (MD5) Previous issue date: 2017-11-16 / In this research, wet milling of silica powder was carried out up to nanoparticles level. A work strategy has been established in which maximum efficiency is achieved. The grinding efficiency is related to the smaller particle size obtained, with the lower energy consumed, in a less time of grinding, with consequent lower cost. The adopted work method begins with the selection of the most suitable equipment for the initial and final particle size range. Among a universe of existing grinding systems, a grinding border was established, where two types of mill were selected: the ball mill and the stirred media mill. Specific energy was determined for each milling system used, as well as milling time. It has been shown how the particle size varies according to the specific energy consumed, as well as the main parameters of the process influence in this relation. The results obtained (milling curves) showed agreement with the mathematical model of Kwade; Blecher; Schwedes, 1996. A comparative study of specific energy and grinding time, between the ball mill and the stirred media mill was performed, and the stirred media mill showed the best results. The grinding time was 1 h and the specific energy was 2.500 kJ/kg, against 60 h e 200.000 kJ/kg in ball mill, for the same final particle size of 600 nm. The most important variables, in high energy grinding, in stirred media mills, were identified. In order to describe the milling process and to optimize it, the fundamental parameters "stress energy" and specific energy were used. By means of economic analysis, the minimum energy costs for different grinding speeds (and different powers) were obtained: R$ 2,00/kg and R$ 6,00/kg, at 4000 rpm, for the final particle sizes required of 300 nm and 150 nm, respectively. After 5,5 h of process, an apparent grinding limit of 133 nm was identified. The search for energy efficiency was the main focus of this research, unlike most previous studies, which focused on the search for the smallest particle. By manipulating the suspension pH, the milling efficiency was increased by ~ 18%, primarily by increasing the repulsive forces between the quartz particles and the zirconia beads. It was investigated the dependence of the specific surface area of the particles as a function of the specific energy consumed, showing that the colloidal grinding process is linearly proportional to this magnitude. After 3 hours of milling, a specific surface area of 30 m2/g was reached, corresponding to a specific area up to 3 times higher than the values available in the literature. The equivalent spherical diameter of 75 nm was obtained for that specific surface area. This equivalent diameter represents and characterizes the set of particles that have this specific surface area and serves as an indicator of milling efficiency.

Submitted by GUSTAVO MORLIN MORETTO (gustavomorlin@yahoo.com.br) on 2017-11-25T17:44:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Agostinho - Final.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) / Submitted by GUSTAVO MORLIN MORETTO (gustavomorlin@yahoo.com.br) on 2017-11-27T11:40:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Agostinho - Final.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) / Submitted by GUSTAVO MORLIN MORETTO (gustavomorlin@yahoo.com.br) on 2017-11-27T12:31:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Agostinho - Final.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) / Submitted by GUSTAVO MORLIN MORETTO (gustavomorlin@yahoo.com.br) on 2017-11-27T13:03:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Agostinho - Final.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) / Submitted by GUSTAVO MORLIN MORETTO (gustavomorlin@yahoo.com.br) on 2017-11-27T18:08:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Agostinho - Final.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) / Submitted by GUSTAVO MORLIN MORETTO (gustavomorlin@yahoo.com.br) on 2017-11-28T12:13:06Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Agostinho - Final.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2017-11-28T12:59:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Moretto_gm_me_bot.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T12:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moretto_gm_me_bot.pdf: 1154041 bytes, checksum: e226bf5e802a12577fe08f1fc48c0b49 (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A barreira hematoencefálica é o principal obstáculo para que drogas possam chegar até o cérebro e realizar o tratamento de neuropataologias. Além disso, as doenças ligadas ao Sistema Nervoso Central (SNC) são a segunda categoria de doenças potencialmente fatais, ficando atrás apenas de problemas ligados ao sistema cardiovascular. Devido à baixa eficácia que os tratamentos comuns apresentam, o uso de nanomateriais para o tratamento e diagnóstico deste tipo de patologia tem ganhado grande interesse da área acadêmica. Este estudo buscou elucidar parâmetros relacionados à nanopartículas magnéticas (NPMs) no cérebro, assim como os efeitos do manitol – fármaco conhecido por sua ação diurética e grande uso no tratamento de anormalidades na pressão intracraniana - em parâmetros como o tempo de meia-vida das NPMs (T1/2), acúmulo em diferentes órgãos, intensidade máxima de sinal, entre outros. Foram utilizados três grupos de animais que receberam NPMs, sendo que em dois deles a administração das NPMs ocorreu 15 minutos e 30 minutos após a administração do manitol. Os resultados apresentaram diferentes intensidades máximas para cada grupo, assim como um diferente acúmulo de NPMs no baço e no sangue para animais que receberam manitol, indicando alterações causadas por este fármaco em sistemas biológicos. O sistema BAC se mostrou eficaz na detecção de NPMs no cérebro, assim como na posterior análise da biodistribuição destas em organimos vivos. Além disso, os resultados de biodistribuição e tempo de circulação encontrados permitirão estabelecer novas aplicações deste protocolo para implementação de nanopartículas magnéticas como agentes de contraste e carreadores de fármacos no SNC. Este estudo buscou aumentar a possibilidade da aplicação do sistema BAC na caracterização e avaliação de parâmetros farmacocinéticos de NPMs em sistemas biológicos. / The blood-brain barrier is the main obstacle for drugs to reach the brain and treat neuropathologies. In addition, diseases linked to the Central Nervous System (CNS) are the second category of potentially fatal diseases, behind only problems related to the cardiovascular system. Due to the low effectiveness that common treatments present, the use of nanomaterials for the treatment and diagnosis of this type of pathology has gained great interest in the academic area. This study sought to elucidate parameters related to magnetic nanoparticles (NPMs) in the brain, as well as the effects of mannitol - drug known for its diuretic action and great use in the treatment of abnormalities in intracranial pressure - in parameters such as the half-life time of NPMs (T1 / 2), accumulation in different organs, maximum signal intensity, among others. Three groups of animals that received NPMs were used, and in two of them the administration of the NPMs occurred 15 minutes and 30 minutes after the administration of mannitol. The results presented different maximum intensities for each group, as well as a different accumulation of NPMs in the spleen and blood for animals that received mannitol, indicating changes caused by this drug in biological systems. The BAC system proved to be effective in the detection of NPMs in the brain, as well as in the subsequent analysis of the biodistribution of these into living organism. In addition, the results of biodistribution and time of circulation found will allow to establish new applications of this protocol for the implementation of magnetic nanoparticles as contrast agents and carriers of drugs in the CNS. This study aimed to increase the possibility of applying the BAC system in the characterization and evaluation of pharmacokinetic parameters of NPMs in biological systems.

Orientador: Marcio José Tiera / Banca: Sebastião Roberto Taboga / Banca: Laura Tiemi Okano / Banca: Mário Sérgio Galhiane / Banca: Miguel Jafelicci Júnior / Resumo: A quitosana tem emergido na última década como um bom candidato para a entrega genética devido suas propriedades, como baixa toxicidade, biodegradabilidade e versatilidade, como vetor em administração intravenosa e oral. Além disso, possui a capacidade de condensar de forma eficiente com o DNA formando poliplexos resistentes, o que é importante para evitar a degradação por desoxirribonucleases ( DNAses). As nanopartículas resultantes têm recebido grande atenção por suas potenciais aplicações em terapia gênica não viral. Neste trabalho foi realizada a síntese, caracterização e estudo físico químico das nanopartículas formadas pela interação de derivados hidrofílicos de quitosana com DNA. As interações entre derivados de quitosana contendo os grupos fosforilcolina e os grupos poli(etileno glicol) com DNA foram investigadas com base nos efeitos da razão de cargas, pH e conteúdo dos grupos substituintes (PC e PEG) sobre o tamanho e estabilidade dos complexos. Nos estudos foram utilizadas as técnicas de fluorescência com o ensaio do brometo de etídio (EtBr), eletroforese em gel de agarose, espalhamento de luz dinâmico e microscopia de fluorescência. O tamanho e estabilidade coloidal das nanopartículas preparadas com quitosana desacetilada (CHD), quitosana-fosforilcolina (CH-PC) e quitosana-PEG (CH-PEG) mostraram-se fortemente dependentes do conteúdo dos grupos hidrofílicos, bem como, da razão de cargas e pH. A força de interação foi avaliada por meio de ensaio com EtBr. Para razões de carga (N/P) maiores que 5,0, nenhuma liberação do DNA foi observada das nanopartículas por eletroforese em gel. As nanopartículas formadas pela interação dos derivados com DNA (CH-PC-DNA e CH-PEG-DNA) em baixos valores de pH exibiram uma maior resistência à agregação quando... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Chitosan has been recognised in the past decade as a good candidate for gene delivery due to its properties as low toxicity, biodegradability and versatility as a carrier for intravenous and oral administration. Also, the ability to condense efficiently with DNA forming tight polyplexes is important to avoid the degradation by DNAses. The resulting nanoparticles have received great attention for their potential applications in nonviral gene therapy. In this work it was carried out the synthesis, characterization and physicochemical studies of nanoparticles formed by the interaction of hydrophilic derivatives of chitosan with DNA. The interactions between chitosan derivatives containing phosphorylcholine (CH-PC) and poly(ethylene glycol) (CH-PEG) moieties and calf thymus DNA (DNA) were investigated focusing on the effects of the charge ratio, the pH and phosphorylcholine content on the size and stability of the complexes using the ethidium bromide fluorescence assay, gel electrophoresis, dynamic light scattering and fluorescence microscopy. The size and colloidal stability of deacetylated chitosan (CH-DNA), CH-PC-DNA and CH-PEG-DNA complexes were strongly dependent upon phosphorylcholine (PC) and poly(ethylene glycol) contents, charge ratios and pH. The interaction strengths were evaluated by ethidium bromide fluorescence and, at N/P ratios higher than 5.0, no DNA release was observed in any synthesized CH-PC-DNA and CH-PEG-DNA polyplexes by gel electrophoresis. The CH-PC-DNA and CH-PEG-DNA polyplexes exhibited a higher resistance to aggregation compared to deacetylated chitosan (CHD) at neutral pH. At low pH values highly charged chitosan and its phosphorylcholine and PEG derivatives had strong binding affinity with DNA, whereas at higher pH values chitosan (CHD) formed... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Mirian Cristina dos Santos / Banca: Magno Aparecido Gonçalves Trindade / Resumo: O presente trabalho descreve a preparação de nanopartículas de pentaciano metais de transição (Ni2+, Cu2+ e Ce3+) partindo do composto nitroprussiato de sódio. As nanopartículas foram caracterizadas por diferentes técnicas espectroscópicas: espectroscopia de difração de Raios-X (DRX), espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta e visível (UV-Vis) e também através da técnica de voltametria cíclica (VC). As nanopartículas de pentaciano metais de transição foram preparadas em três proporções empregando os solventes Formamida/Água: 0:10, 10:0 e 6:4. Como etapa complementar, estes materiais foram testados para determinação eletrocatalítica de substâncias biologicamente importantes, tais como: dipirona, sulfito, dopamina, ácido L-ascórbico, L-cisteína, cistina, piridoxina, nitrito e outras substâncias, empregando a técnica de voltametria cíclica. A pasta de grafite modificada com NNiNP, exibiu um processo redox em cada um dos sistemas estudados (NNiNP6:4, NNiNPF e NNiNPA) com potencial médio (E θ'), iguais a 0,46; 0,32 e 0,32 V, respectivamente, atribuídos ao par redox [NiIIFeIII/II(CN)5NO]0/-1, (NaCl 1,0 mol L-1 ; v= 20 mV s-1). O eletrodo modificado com NNiNP6:4 foi sensível a concentrações milimolares de dipirona, e pode-se confeccionar uma curva analítica que apresentou uma resposta linear de 2,010-4 mol L-1 a 6,010-3 mol L-1 (r = 0,998), com limite de detecção e sensibilidade amperométrica de 4,01x10-4 mol L-1 e 21,63 A/mol L-1 respectivamente, e desvio padrão relativo de ± 2% (n=3). Os voltamogramas cíclicos, da pasta de grafite modificada com NCuNP, exibiram dois processos redox para cada sistema (NCuNPA, NCuNP6:4 e NCuNPF), onde os processos mais anódicos apresentaram potencial médio (E θ'), iguais a 0,78; 0,78 e 0,86 V atribuídos ao par redox Fe(II)(CN)5NO/Fe(III)(CN)5NO... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work describes the preparation of nanoparticles transition-metal pentacyano nitrosyl complexes (Ni2+, Cu2+ e Ce3+) starting from the compound sodium nitroprusside. The nanoparticles were characterized using different spectroscopic techniques: spectroscopy X- ray diffraction (XRD), electron spectroscopy in the ultraviolet and visible (UV-Vis) and the technique cyclic voltammetry (CV). The nanoparticles transition-metal pentacyano nitrosyl were prepared in three ratios, employing solvents formamide/water 00:10, 10:0 and 6:4. As a further step, these materials were tested to determine eletrocatalytic of biologically important such as dipyrone, sulfite, dopamine, L-ascorbic acid, L-cysteine, cystine, pyridoxine, nitrite and other substances, employing the technique of cyclic voltammetry. The modified graphite paste NNiNP, exhibited a redox process on each of studied the systems (NNiNP6:4, NNiNPF and NNiNPA) with formal potential (Eθ'), equal to 0,46; 0,32 and 0,32 V, respectively assigned to the redox couple [NiIIFeIII/II(CN)5NO]0/-1, (NaCl 1,0 mol L-1 ; v= 20 mV s-1). The modified electrode with NNiNP6:4 was sensitive to millimolar concentrations of dipyrone, and you can make an analytical curve which showed a linear response from 2,0x10-4 mol L-1 to 6,0x10-3 mol L -1 (r = 0,998), a detection limit and sensitivity amperometric 4,01x10-4 mol L-1 and 21,63 A/ mol L-1, respectively, and the relative standard deviation of ± 2% (n =3). The cyclic voltammograms of the modified graphite paste NCuNP exhibited two redox processes for each system (NCuNPA, NCuNP6:4 and NCuNPF) where more anodic processes presented formal potential (Eθ'), equal to 0,78; 0,78 and 0,86 V assigned to the redox couple Fe(II)(CN)5NO/Fe(III)(CN)5NO, respectively. The modified electrode with NCuNPF was sensitive to different... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre